视觉系统,进化了数百万年,是高度复杂的通过可见波长的全宽范围,使视觉敏感,Nature Employ采用了一种新的视觉化学方法视觉色素,cis-视网膜,改变位置出现在突触上这种形状的转变伴随着腐蚀蛋白的上表面或组织的变化,随后引发了一系列化学信号事件,这些信号事件变得复杂,最终导致大脑的视觉感知
“一些深海生物已经进化出一种类似的分子,能够在较深的波长范围内吸收光,其在较大深度处的丰度几乎为零。在吸收光子后,这种天线分子转移到相邻的视网膜分子中,从而导致从顺式到反式-视网膜的构象变化。在合成系统中,这种过程将使低能量光用于应用信息止血剂或地理控制药物释放“这项工作的主要作者、魏茨曼科学研究所的Rafal Klajn教授解释道。
受这种现象的启发,研究人员开发出了一种优越的超分子机器,能够以恒定的可见光波长有效地将两种合成的光开关分子——偶氮苯——从稳定构象转换为亚稳定构象。这些方法包括填充有偶氮苯的金属或有机结构分子和耐光的纳米分子,这些敏化剂包括限制在正常条件下不会发生的上半成品、化学过程,这是可能的
“偶氮苯的一个常见问题是,在低能量和近红外光的情况下,它们不能有效地从稳定的反式形式转换为亚稳定的顺式trans-至顺式异构体与任何可见范围的颜色,”芬兰研究院研究员NikitaDuradin博士说,他在安大研究敏化方法已有7年坦佩雷大学进行的时间分辨光谱学研究表明,限制异构化的光化学过程发生得非常快,在20秒内换言之,几乎有10亿次的持续时间是你眨眼的时间,”Tero PetriRuoko博士、MarieSklodowska CurieFellowin SmartPhotonics Materials Group和超快光谱学专家继续说道简单地混合与感光器吸收轮廓相匹配的成分和光线,就可以完成机器工作“头……
根据专门从事光活性材料的SmartPhotonicsMaterials集团的负责人ArriPriimä;gi教授的说法,该研究提出了一种用低能量光激活光响应分子的方法,利用仅在确定的情况下取局部面积的化学方法,将其从热力学平衡平衡中推出来从中吸取教训,RafalKlajn团队的研究在不到5年的时间里将这些概念扩展到了合成材料
“我们已经准备好在下一代分子机器中使用光驱动,旨在应用机器人和光激活的药物递送系统中开发的方法,”总结道:Priimä;吉
来源:
Materials provided by
Tampere University.
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参考:
2024-09-15
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